电动机的冷却方式通常有水冷和风冷两种。顶驱装置在井架内部需上下运动,水冷要求水管连接及单独的水冷却循环系统,较复杂,因此目前顶驱装置均采用的多是冷却风机风冷。冷却风机的电源及控制信号均可通过控制电缆或光纤给出,较易实现。冷却风机一般采用离心式结构,由交流异步电动机驱动,可安装于主电动机的上部或侧面。图13为冷却风机在主电动机上部安装时的结构及气体流动方向示意图。风机启动后,风自吸风口吸入,流经叶轮叶片构成的流道间(简称叶道),经蜗壳将叶轮甩出的气体集中、导流,从出风管道进入主电动机内部,由主电动机下部的出风口排出,从而实现对主电动机的冷却。离心式风机的通风量主要受管网阻力、风机转速、叶轮规格尺寸等影响,设计时为使主电动机在限定的温度范围内安全运行,确保整个顶驱装置的正常作业,应充分考虑如何进一步提高通风量,避免主电动机散热不充分导致其内部温升较快,监控系统报警,甚至于不得不停机的情况发生。泥浆泵冲程长,延长液力端易损件的寿命。吸入空气包结构先进,使用可靠,可使泥浆泵达到比较好的吸入效果。湖北钻机派克
石油钻机的种类很多,转盘钻机是成套钻井设备中的一种基本形式,也称为常规钻机。此外,为适应各种地理环境和地质条件、加快钻井速度、降低钻井成本、提高钻井综合经济效益,近年来世界各国在转盘钻机的基础上研制出了各种类型具有特殊用途的钻机,如沙漠钻机、丛式井钻机、顶驱钻机、小井眼钻机、连续柔杆钻机等。(1)旋转系统设备:为了驱动钻具旋转以破碎岩层,钻机必须配备转盘、水龙头等地面旋转设备,以及钻具(方钻杆、钻杆、钻铤、钻头、扶正器、减震器以及配合接头)等井下旋转设备。(2)循环系统设备:为了将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地面上来以便继续钻进,同时为了冷却钻头保护井壁,防止井塌井漏等钻井事故的发生,旋转钻机必须配备有全套泥浆液的循环设备。循环系统包括钻井泵、地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等。其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带;泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。在涡轮钻井中它还担负给涡轮钻具传递动力的任务。山东钻机轮胎液压站配备双电动泵、多蓄能器结构,并配有手动泵、加热、冷却装置,为执行机构提供可靠的液压动力。
目前使用的顶驱装置多采用交流变频电动机作为动力机,以单电动机布置和双电动机布置为主。单电动机布置方式通常将电动机放在左后侧,经二级齿轮减速,将动力传递给主轴,右后侧布置滑车、导轨或控制单元等,如图9所示为DQ50BC 顶驱装置的电动机布置。还有将单电动机布置在主轴前侧的情况,双电动机布置方式通常是将电动机安装在主轴后侧,对称布置,经二级齿轮减速传递动力给主轴,以DQ70BSC 顶驱装置相当有代表性,如图12所示。无论是电动机左后侧、前侧或后侧对称布置,都会面临一个问题∶整个顶驱装置在装有电动机的一侧偏重,而提升用的提环均装在中心,它所带来的主要问题就是主通道偏斜,对于主轴偏磨及受力、导轨受力等均有不良影响,设计时应予以充分考虑。为保证电动机的正常运行及钻井工况要求,电动机总成均需由主电动机、冷却风机、刹车装置、编码器等组成。
钻机的旋转系统旋转系统包括转盘和水龙头两大部分,他们的主要作用是在钻具不断钻进及不断循环钻井液的条件下,保证钻具的旋转。1、转盘的结构转盘是一个八字轮的减速器,它将发动机传来的水平旋转运动变为垂直旋转运动。⑴ZP-275型转盘主要由铸焊底座、转台、主轴承、防跳轴承、大齿圈、快速轴总成、锁紧装置、方瓦和上盖组成;⑵ZP7-520型转盘主要由底座、转台、大小圆锥齿轮、快速轴等部件组成;2、水龙头的结构⑴S-450型水龙头。根据水龙头的功用,水龙头由固定部分、旋转和承转部分以及密封部分组成。固定部分由外壳、上盖、下盖、鹅劲管、提环和提环销组成;旋转和承转部分由中心管、接头、主轴承、防跳轴承和下扶正轴承组成;密封部分由盘根装置和上、下弹簧密封圈组成。⑵S7-130型水龙头也是由固定、旋转和密封三大部分组成。固定部分包括壳体、上盖、冲管、下盖和鹅劲管。旋转部分的主要零件由中心管、主轴承、防跳轴承和上、下扶正轴承。密封部分有上部机油盘根、下部机油盘根和上、下冲管盘根盒。液压盘刹及其零部件径采用冗余设计,为钻机提供安全可靠的制动转矩。
油田装备厂家提醒您周维护保养:①彻底进行班维护保养所要求的项目。②清理卡盘及卡瓦齿面上的污垢、泥土。③清理干净抱闸内表面的油、泥等。④排除在本周内发生的故障。(3)月维护保养:①彻底进行班、周维护保养所要求的项目。②卸开卡盘,清洗卡瓦及卡瓦座。如有损坏应及时更换。③清洗油箱内过滤器,更换变质或被脏污了的液压油。④检查各主要零部件的完好情况,如有损坏应及时更换,不可带伤工作。⑤彻底清理在本月内发生的故障。⑥若钻机长期不使用,各表露部分(特别是加工表露面)应涂以润滑脂。撬装钻机辅助刹车采用气动水冷推盘式刹车或电磁涡流刹车。湖北钻机派克
辅助刹车采用推盘式(水冷)或钳盘式(风冷)气动刹车。湖北钻机派克
顶驱装置的作业区域根据SY/T10041—2002《石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作法》,划分为非危险区域(二类区域),但为了保证安全,在设计时可以按危险区域考虑。对于主电动机来说,应有相应的绝缘、防爆等要求。另外鉴于顶驱装置的工作环境属野外露天、钻井震动冲击大,主电动机还应具备相应的防尘、防水、防震要求,出线方式等还应考虑到安装问题。常见的顶驱装置主电动机采用的都是交流变频电动机,通过大功率的交流变频控制系统实现无级调速。交流变频电动机的主要优点是启动力矩大,可以连续堵转,通常具有150%的过载能力,相对应的控制系统等较成熟,易于使用和维护。主电动机的机座外壳要求强度大,可承受振动和冲击;轴承必须有较高的使用寿命,并便于润滑;内部应装温度传感器(例如PTI00热敏电阻),用于监测电动机的温升,对电动机加以保护;还应装加热器,在通电后可对电动机内部进行加热,尤其在寒冷地带,顶驱装置作业前必须先对主电动机进行加热,再开机运行。湖北钻机派克